夏九成
(攀枝花学院生物与化学工程学院,四川 攀枝花 617000)
从近几年的诺贝尔生理医学奖、化学奖、物理奖都可以看出,现代生物技术确实是21世纪的前沿科学。《现代生物技术》课程在不同类型和层次院校均有开设,使用的教材也有许多版本。那么作为非重点院校的非优势学科,如何讲授《现代生物技术》课程?如何讲出自己的特色?如何让学生的理论知识与生产实际结合起来就显得十分重要。笔者就自己多年从事该课程的教学经验,谈一下自己的教学改革措施及心得,供大家分享讨论。
课堂教学活动是由教与学两方面构成的。过去,教师单方面的“满堂灌”,教师是中心,是“主角”,本末倒置,不利于培养学生的思维能力和学习兴趣。目前越来越多的教育专家认识到,在教学中学生才是学习的主体,是“主角”。教师是“配角”,是辅导引导学生掌握知识和技能的引路人。如何当好“配角”呢?教师可以采取多种方式引导学生变过去的被动学习为主动学习。譬如:采用提问、故意设置教学障碍等方式让学生通过学习思考解决问题;或以专题讨论等方式,引导学生查阅最新的科技文献和科技新闻,制作PPT在课堂上进行简短的读书汇报,然后鼓励其他学生参与讨论。比如,“多利羊”诞生后,社会各界对克隆技术的担心和热议;还比如,最近前南方科技大学贺建奎副教授的基因编辑婴儿事件的热议。其中让笔者最有印象的是,2017年在上《现代生物技术》专题讨论课时,有一个学生介绍了肿瘤免疫疗法PD-L1,当时肿瘤免疫治疗还没有获得诺贝尔奖,结果第二年詹姆斯·艾利森和本庶佑就因此获得了诺贝尔奖,实在让笔者大大地佩服了一下自己的学生。总之,通过以上形式多样的开放式、互动式、研讨式教学方法调动学生学习的积极性,引导学生主动思考学习,培养学生的创新思辨能力和分析问题、解决问题的能力。
现代生物技术的发展日新月异,生物技术本身又是一门较为抽象的课程,因此在授课时,采用了集图、文、声于一体的多媒体教学模式,将现代生物技术直观化和形象化,使教学过程更加绚丽多彩,激发学生的学习热情。如在基因工程教学部分,给学生播放“荧光定量PCR技术”“基因编辑技术”;在细胞工程教学部分,给学生播放“多利羊诞生”“试管婴儿揭秘”等科教视频,使学生爱看易懂,印象深刻,从而加深对授课内容的理解,也能弥补不能亲自动手操作的遗憾。此外,网络技术已经成为教育教学的支撑技术,通过攀枝花学院与清华“优慕课”合作的网络教学平台,可以让学生随时观看教师的教学课件、视频、作业和通知等。同时大家还可以在网络系统内开展转基因技术、克隆技术的大讨论,从而极大地延伸教学空间,加强课外学习。
生物技术是生命科学的前沿和尖端学科,新发展、新技术、新成果层出不穷,这就要求教师查阅大量文献资料,不断更新知识,才能紧跟学科前沿,把握学科发展动态。将生物技术的最新成果引入教学中,能够丰富课堂教学内容,使学生了解和掌握最新生物技术,拓展学生的知识面,并提高其创新思维能力和解决科学难题的能力。如在讲述基因工程时,让学生了解基因编辑技术的前世今生,了解张峰和珍妮弗·杜德娜对于CRISPR/Cas9技术的专利之争。这样的联系讲述引发了学生极大的学习兴趣,课堂教学效果很好。
大学生应是高素质、高水平人才的代表。过去,在我们大学教育中存在人才培养模式单一,重理论轻实践,学生眼高手低,独自解决问题的能力差,所学知识与社会需要脱节,等等问题。因此造成了毕业生就业难而好多岗位却无人干的矛盾。要解决以上问题,需要我们大学的教学更加重视实验实践教学,突出“有用、有效”。为此,我校将之前的《现代生物技术》理论课程由72学时减少到56学时,并将减少的学时数增加到实验课时中。以实验室现有的条件为基础,让学生根据自己的兴趣和发展方向,结合生物技术的“五大工程”,自主设计实验,采用开放实验室的方式,学生自主完成。如考研的学生注重基本理论的学习,加强基因工程实验的设计和操作,掌握基因克隆、PCR技术等实验技能及其在未来科研中的应用。就业方向的同学以应用性实验为主,让学生通过植物组织培养掌握细胞工程的基本技术;通过果酒、药酒、酸奶、泡菜等的制作掌握发酵技术;通过提取多糖、黄酮、多酚等各种天然产物掌握生物分离工程的基本技术。同时,我校每年还会组织学生参加各种生产实习和认识实习,学生通过到酒厂、污水处理厂、食品厂、制药厂等单位参观学习和撰写实习报告,让学生将理论知识与生产实践有机结合。另外,笔者还充分利用攀枝花学院的教研教改项目,组织学生到攀枝花市第四人民医院检验科参观学习,了解荧光定量PCR仪、全自动生化分析仪、流式细胞仪等各类大型生化检测仪器在医疗诊断领域的实际应用。总之,我校努力通过各种实验实践机会,提高学生的综合能力和适应社会的能力。
通过以上教学改革,目前我校生物工程专业的《现代生物技术》课程有了极大的改观,学生的学习积极性和主动性有了很大提高。课程也不再像以前那样枯燥和抽象,教师也在授课过程中发现了学生的个性和成长。当然在此改革中,笔者也发现了一些问题:(1)在专题讨论课中,有部分学生发言不够积极,没有充分融入讨论教学中来;还有部分学生准备的PPT不够充分,纯粹是为了应付了事。(2)对于实验课的教学虽然十分重要,但是学校在这方面的投入和重视还不是很够,实验内容的质量和数量都还不够。(3)由于学校地处川滇交界处,地理位置较偏僻,学生实习单位的质量和数量也不够充分。这些都需要学校、政府、社会共同努力,并持续改善,从而实现我校生物工程专业教育质量的质变。